a) Se 112 g de CaO e 224 g de
forem misturados, qual a produção máxima possível de
?
a) Se 112 g de CaO e 224 g de
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos uma reação química onde o óxido de cálcio (CaO) reage com o cloreto de amônio (NH₄Cl) para produzir amônia (NH₃), água (H₂O) e cloreto de cálcio (CaCl₂). O objetivo aqui é descobrir qual a quantidade máxima de amônia que pode ser produzida quando misturamos 112 g de CaO com 224 g de NH₄Cl. Para resolver isso, vamos precisar entender a estequiometria da reação, ou seja, como as quantidades dos reagentes se relacionam com as dos produtos.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada reagente. A massa molar é a massa de uma molécula de substância em gramas por mol.
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Para CaO:
- Ca tem uma massa molar de aproximadamente 40 g/mol.
- O tem cerca de 16 g/mol.
- Então, a massa molar de CaO é 40 + 16 = 56 g/mol.
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Para NH₄Cl:
- N tem massa molar de 14 g/mol.
- H tem massa molar de 1 g/mol (e há 4 H’s, então 4 g/mol no total).
- Cl tem massa molar de 35,5 g/mol.
- Assim, a massa molar de NH₄Cl é 14 + 4 + 35,5 = 53,5 g/mol.
Passo 3
Agora, vamos descobrir quantos mols de cada reagente temos.
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Para CaO:
- Mols de CaO = massa / massa molar = 112 g / 56 g/mol = 2 mols.
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Para NH₄Cl:
- Mols de NH₄Cl = 224 g / 53,5 g/mol ≈ 4,19 mols.
Passo 4
Em seguida, vamos ver qual dos reagentes é o limitante, ou seja, aquele que vai determinar a quantidade máxima de produto que pode ser formado. Olhando para a equação balanceada:
CaO + 2 NH₄Cl → 2 NH₃ + H₂O + CaCl₂
Isso nos diz que 1 mol de CaO reage com 2 mols de NH₄Cl para produzir 2 mols de NH₃. Vamos comparar a proporção dos mols que temos:
- Para 2 mols de CaO, precisaríamos de 2 × 2 = 4 mols de NH₄Cl.
- Temos 4,19 mols de NH₄Cl, que é um pouco mais que o necessário.
Portanto, o CaO é o reagente limitante.
Passo 5
Agora, vamos usar os mols de CaO para encontrar quantos mols de NH₃ podem ser produzidos. Pela equação balanceada, 1 mol de CaO produz 2 mols de NH₃.
- Então, 2 mols de CaO produzirão 2 × 2 = 4 mols de NH₃.
Passo 6
Finalmente, vamos converter os mols de NH₃ para gramas usando a massa molar da amônia. A massa molar do NH₃ é:
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N: 14 g/mol
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H: 1 g/mol (há 3 H’s, então 3 g/mol)
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Total: 14 + 3 = 17 g/mol.
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Massa de NH₃ = mols × massa molar = 4 mols × 17 g/mol = 68 g.
Resposta
A produção máxima possível de
é 68 gramas.